[發明專利]一種擋矸托盤及無巷旁充填沿空留巷采空側協同控制結構

有效

• 申請號: 202210310279.8
• 申請日: 2022-03-28
• 公開（公告）號: CN114704324B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 龍景奎;乞朝欣;曹佐勇;陶笑;鮮揚;徐文發;許俊峰;田唯標;張由飛;蘭紅;杜恒;安禹波;余文凱;賈波
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21F15/04
• 分類號: E21F15/04;E21F17/103
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所有限公司 11386
• 代理人: 和歡慶

本發明涉及一種擋矸托盤及無巷旁充填沿空留巷采空側協同控制結構，屬于沿空留巷無煤柱開采技術領域，解決了現有的協同控制結構工序復雜，或者穩定性不足的問題。一種擋矸托盤，包括托盤板、固梁板和加強筋板，所述托盤板和固梁板通過所述加強筋板連接，所述托盤板和固梁板的夾角大于煤層傾角θ。本發明通過擋矸托盤實現擋矸梁與第一錨桿的協同錨護，從而形成協同控制作用，防止高幫發生傾倒或產生大變形，從而保證巷道高幫的穩定性。

技術領域

本發明涉及沿空留巷無煤柱開采技術領域，尤其涉及一種擋矸托盤及無巷旁充填沿空留巷采空側協同控制結構。

背景技術

無巷旁充填留巷控制技術的發展，主要經歷了矸石墻、密集支柱、錨網索控制、切頂卸壓成巷等發展過程。工作面回采以后，由于采空區頂板垮落矸石及有害氣體會竄入巷內，影響到留巷空間使用和安全生產，所以需要對采空側進行切頂、擋矸和密閉控制，一方面阻抗采空區矸石竄入巷內空間，另一方面防止有害氣體涌入巷內和防止采空區殘余煤自燃。

進行采空側擋矸與密閉控制，是無巷旁充填沿空留巷能否成功的關鍵所在，而且要考慮到煤礦的經濟投入、施工便捷、控制效果等綜合因素。尤其是不同煤礦的煤層賦存條件差異較大，從煤層傾角來劃分，就可分為近水平煤層(煤層傾角小于8°)、緩傾斜煤層(煤層傾角為8°～25°)、傾斜煤層(煤層傾角為25°～45°)、急傾斜煤層(煤層傾角大于45°)。煤層傾角不同，給采空側控制帶來的困難程度也不一樣。總體而言，近水平煤層采空側的控制相對容易一些，而緩傾斜煤層及以上煤層的采空側控制，由于采空區一定范圍內的垮落矸體會向巷內空間滑移，進行采空側擋矸控制后，依然對控制結構會形成時間較長的側向壓力。

現有采空側控制方式主要有兩種：一種是進行充填或砌墻等控制方式，重新建造一個“新煤幫”，但成本高、周期長、工序復雜，多數煤礦尤其中小型煤礦不愿意選用；另一種是無充填方式，即采取切頂支護、擋矸支護等進行控制，但存在控制方法不當而容易帶來支護失效的問題。

發明內容

鑒于上述分析，本發明旨在提供一種擋矸托盤及無巷旁充填沿空留巷采空側協同控制結構，以解決現有的協同控制結構工序復雜，或者穩定性不足的問題。

本發明的目的主要是通過以下技術方案實現的：

一種擋矸托盤，包括托盤板、固梁板和加強筋板，所述托盤板和固梁板通過所述加強筋板連接，所述托盤板和固梁板的夾角大于煤層傾角θ。

進一步地，所述托盤板上設有第一穿桿孔，所述第一穿桿孔的軸線與所述托盤板的表面的夾角為90°-θ。

進一步地，所述固梁板上設有第一螺栓孔，所述第一螺栓孔垂直于所述固梁板。

一種無巷旁充填沿空留巷采空側協同控制結構，其特征在于，包括第一錨桿、擋矸梁、第二錨桿和上述技術方案所述的擋矸托盤。

進一步地，所述第一錨桿安裝在巷道頂板最靠近高幫處，所述第一錨桿使用擋矸托盤和第一螺母固定。

進一步地，還包括梯形墊塊，所述梯形墊塊安裝在托盤板和第一螺母之間，所述梯形墊塊的底部呈水平狀。

進一步地，所述擋矸梁的上部與所述固梁板連接，下部通過所述第二錨桿錨固在高幫上。

進一步地，所述擋矸梁上設有第二螺栓孔和第三穿桿孔，所述第二螺栓孔用于連接所述固梁板，所述第三穿桿孔用于連接所述第二錨桿。

進一步地，還包括第三錨桿，所述第三錨桿安裝在巖體幫上且位于所述第二錨桿的下方。

進一步地，還包括錨桿保護裝置，所述錨桿保護裝置安裝在所述第二錨桿和第三錨桿的尾部。

本發明至少可實現如下有益效果之一：